煙草葉絲寬度識別平臺的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及煙草檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種煙草葉絲寬度識別平臺。
【背景技術(shù)】
[0002]煙草危害是當今世界嚴重的公共衛(wèi)生問題之一，眾多的科學(xué)證據(jù)表明，吸煙和二手煙暴露(被動吸煙)嚴重危害人類健康，世界衛(wèi)生組織(WHO)的統(tǒng)計數(shù)字顯示，全世界每年因吸煙死亡的人數(shù)高達600萬，即平均每6秒鐘有I人死于吸煙相關(guān)疾病，吸煙者中將會有一半因吸煙提早死亡；因二手煙暴露所造成的非吸煙者年死亡人數(shù)約為60萬。
[0003]然而，由于吸煙能夠調(diào)節(jié)人們的情緒，激發(fā)創(chuàng)作靈感，對于社會應(yīng)酬大有幫助，同時，煙草行業(yè)可以增加國民收入，解決下崗職工的就業(yè)問題，刺激相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和人員流動，因而，煙草行業(yè)在大部分國家和地區(qū)仍屬于重要支柱產(chǎn)業(yè)。
[0004]在煙草生產(chǎn)過程中，切葉絲工序是重要的工序之一，由于葉絲寬度對卷煙的物理指標和感官質(zhì)量具有不同程度的影響，葉絲寬度不同，卷煙的吸味也不完全一致，因而，葉絲寬度成為判斷煙草是否合格的重要標準，現(xiàn)有技術(shù)的葉絲寬度檢測或基于人工測量，或使用投影儀在每根葉絲的數(shù)個等距離點測量寬度，由于葉絲形狀不規(guī)則，上述方式都會導(dǎo)致測量速度慢，測試結(jié)果不夠精確。
[0005]因此需要一種新的用于煙草葉絲寬度識別的技術(shù)方案，能夠根據(jù)煙草葉絲的形狀特點，有針對性地設(shè)置葉絲寬度的各個檢測子單元，提高煙草葉絲寬度識別的速度和可靠性，從而快速、準確地判斷被檢測煙草葉絲寬度是否合格。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]為了解決上述問題，本實用新型提供了一種煙草葉絲寬度識別平臺，根據(jù)煙草葉絲的形狀特征，設(shè)置了用于檢測葉絲寬度的圖像預(yù)處理單元、所述圖像分割單元、所述雜質(zhì)去除單元、所述毛刺清除單元和所述寬度檢測單元，同時為不同類型煙草葉絲設(shè)置了不同的寬度檢測標準，用戶只需輸入煙草類型即可自動確定當前檢測的煙草葉絲寬度是否合格。
[0007]根據(jù)本實用新型的一方面，提供了一種煙草葉絲寬度識別平臺，所述識別平臺包括葉絲承載設(shè)備、高清攝像設(shè)備、輔助照明光源、寬度識別設(shè)備和AT89C51單片機，所述葉絲承載設(shè)備用于擺放互不接觸的多根葉絲，所述高清攝像設(shè)備在輔助照明光源的輔助照明下對所述多根葉絲拍攝，以獲得葉絲圖像，所述寬度識別設(shè)備與所述高清攝像設(shè)備連接，用于對所述葉絲圖像進行圖像處理，以獲得葉絲寬度，所述AT89C51單片機與所述寬度識別設(shè)備連接，根據(jù)所述葉絲寬度確定葉絲是否合格。
[0008]更具體地，在所述煙草葉絲寬度識別平臺中，還包括:用戶輸入設(shè)備，用于根據(jù)用戶的操作，輸入當前識別的煙草葉絲的類型；存儲設(shè)備，用于預(yù)先存儲了煙草葉絲信息表，所述煙草葉絲信息表以煙草葉絲類型為索引，分別記錄了每一種類型煙草葉絲的基準葉絲寬度范圍、葉絲上限灰度閾值和葉絲下限灰度閾值，所述葉絲上限灰度閾值和所述葉絲下限灰度閾值用于將圖像中的葉絲與背景分開，所述存儲設(shè)備還用于預(yù)先存儲了像素數(shù)量閾值和縱向切割數(shù)量；顯微鏡物鏡組，放置在所述葉絲承載設(shè)備和所述高清攝像設(shè)備之間，用于放大所述葉絲承載設(shè)備上的多根葉絲，以供所述高清攝像設(shè)備進行拍攝；語音播放設(shè)備，與所述AT89C51單片機連接，用于播放與煙草葉絲寬度合格信號或煙草葉絲寬度不合格信號對應(yīng)的語音提示文件；顯示設(shè)備，與所述AT89C51單片機連接，用于顯示與煙草葉絲寬度合格信號或煙草葉絲寬度不合格信號對應(yīng)的提示文字；所述葉絲承載設(shè)備為一平面形狀，用于擺放互不接觸的多根葉絲；所述高清攝像設(shè)備包括濾光片、鏡頭和CMOS圖像傳感器，所述鏡頭位于所述濾光片和所述CMOS圖像傳感器之間，所述CMOS圖像傳感器采集的葉絲圖像的分辨率為1366X768 ;輔助照明光源包括亮度傳感器和發(fā)光器件，所述亮度傳感器檢測周圍環(huán)境的環(huán)境亮度，所述發(fā)光器件與所述亮度傳感器連接，基于所述環(huán)境亮度確定提供的輔助照明的發(fā)光功率；所述寬度識別設(shè)備包括圖像預(yù)處理單元、圖像分割單元、雜質(zhì)去除單元、毛刺清除單元和寬度檢測單元，所述圖像預(yù)處理單元與所述CMOS圖像傳感器連接，對所述葉絲圖像依次執(zhí)行中值濾波和灰度化處理，以獲得灰度化圖像，所述圖像分割單元與所述圖像預(yù)處理單元和所述AT89C51單片機分別連接，接收所述AT89C51單片機發(fā)送的目標葉絲上限灰度閾值和目標葉絲下限灰度閾值，將所述灰度化圖像中灰度值在所述目標葉絲上限灰度閾值和所述目標葉絲下限灰度閾值之間的像素識別并組成多個葉絲子圖案，所述雜質(zhì)去除單元與所述圖像分割單元和所述存儲設(shè)備分別連接，計算多個葉絲子圖案中每一個葉絲子圖案的總像素數(shù)，輸出總像素數(shù)大于等于像素數(shù)量閾值的一個或多個葉絲子圖案作為一個或多個目標葉絲子圖案輸出，所述毛刺清除單元與所述雜質(zhì)去除單元連接，用于去除所述一個或多個目標葉絲子圖案的毛刺，以獲得一個或多個已處理葉絲子圖案，所述寬度檢測單元與所述毛刺清除單元和所述存儲設(shè)備分別連接，將每一個已處理葉絲子圖案按預(yù)定間隔縱向切割達到所述縱向切割數(shù)量的次數(shù)，獲得數(shù)量為所述縱向切割數(shù)量的多個橫向葉絲寬度，對所述多個橫向葉絲寬度求平均值，獲得每一個已處理葉絲子圖案的寬度，并對一個或多個已處理葉絲子圖案的寬度求平均值，以獲得所述葉絲寬度；所述AT89C51單片機與所述用戶輸入設(shè)備和所述存儲設(shè)備分別連接，基于所述當前識別的煙草葉絲的類型在所述煙草葉絲信息表中查找與所述當前識別的煙草葉絲的類型匹配的基準葉絲寬度范圍、葉絲上限灰度閾值和葉絲下限灰度閾值，以作為目標基準葉絲寬度范圍、目標葉絲上限灰度閾值和目標葉絲下限灰度閾值輸出，所述AT89C51單片機還與所述寬度檢測單元連接，以獲得所述葉絲寬度，并當所述葉絲寬度落在所述目標基準葉絲寬度范圍時，發(fā)出煙草葉絲寬度合格信號，當所述葉絲寬度不在所述目標基準葉絲寬度范圍內(nèi)時，發(fā)出煙草葉絲寬度不合格信號；其中，所述葉絲承載設(shè)備還包括葉絲自動清掃器件，與所述AT89C51單片機連接，用于在接收到所述煙草葉絲寬度合格信號或所述煙草葉絲寬度不合格信號后，自動清掃所述多根葉絲。
[0009]更具體地，在所述煙草葉絲寬度識別平臺中，所述識別平臺還包括:供電器件，與所述AT89C51單片機連接，用于在所述AT89C51單片機的控制下，為所述識別平臺提供各種不同的電力供應(yīng)模式，所述各種不同的電力供應(yīng)模式包括省電模式和正常模式。
[0010]更具體地，在所述煙草葉絲寬度識別平臺中:所述圖像預(yù)處理單元、所述圖像分割單元、所述雜質(zhì)去除單元、所述毛刺清除單元和所述寬度檢測單元分別采用不同的FPGA芯片來實現(xiàn)。
[0011]更具體地，在所述煙草葉絲寬度識別平臺中:所述圖像預(yù)處理單元、所述圖像分割單元、所述雜質(zhì)去除單元、所述毛刺清除單元和所述寬度檢測單元都被集成在同一塊FPGA芯片中。
[0012]更具體地，在所述煙草葉絲寬度識別平臺中:所述語音播放設(shè)備為揚聲器，所述顯示設(shè)備為液晶顯示屏，所述用戶輸入設(shè)備為鍵盤或與所述顯示設(shè)備集成的觸摸屏。
【附圖說明】
[0013]以下將結(jié)合附圖對本實用新型的實施方案進行描述，其中:
[0014]圖1為根據(jù)本實用新型實施方案示出的煙草葉絲寬度識別平臺的結(jié)構(gòu)方框圖。
【具體實施方式】
[0015]下面將參照附圖對本實用新型的煙草葉絲寬度識別平臺的實施方案進行詳細說明。
[0016]煙草屬管狀花目，茄科一年生或有限多年生草本植物，基部稍木質(zhì)化?；ㄐ蝽斏瑘A錐狀，多花；蒴果卵狀或矩圓狀，長約等于宿存萼。夏秋季開花結(jié)果。主要分布于南美洲、南亞、中國。煙草是種植出來的，生長出來的煙葉經(jīng)過脫水，烤制等工序即可制造出人們吸食用的卷煙。
[0017]煙草行業(yè)及其影響應(yīng)該一分為二:從稅利來說，煙草一年帶給國家的稅利收入相當于軍備開支，這給國家利益帶來了較大的利益；從危害生命健康來說，吸煙有害健康，煙草應(yīng)該作為夕陽企業(yè)嚴格控制甚至取締；從關(guān)心民生來說，由于煙